JT-60SA超伝導コイルの電気的安定性及び冷却安定性評価

点击翻译按钮获取中文摘要

核融合炉内超伝導コイルは，自分自身，隣接するコイル及び周辺機器から様々な変動磁界が印加され，その結果，誘導電流による交流損失が発生する。この損失は超伝導コイルの温度上昇，コイルの絶縁破壊など安定性を阻害する要因の一つである。これらを定量的に見積り，電気的安定性評価を行い，それらの結果を用いて，超伝導コイルの冷却系統モデルを構築することは，核融合炉用超伝導コイル技術の早期実用化に寄与すると考えられる。令和4年度の研究実績の概要を以下に示す。【1】JT-60SA EFの過渡応答及び共振特性評価：JT-60SA EFダミーコイルの試験結果をもとに令和3年度の回路モデル手法を用いて，電源，電流リード，EF6コイル，構造物及び接地抵抗を含むEF6コイルシステム全体の回路モデルを作成した。また，EF6コイル用電源の測定結果を用いて，過渡応答及び共振現象が及ぼす層間の電圧への影響の評価を行った。その結果，JT-60SA EF6コイル用電源による過渡応答及び共振現象はEF6コイルの運転に対して影響を及ぼすことはないことが示された。【2】JT-60SA超伝導コイル　クールダウン時におけるコイル内の最大温度差解析：2020年10月10日から11月27日まで行われたJT-60SAクールダウン試験時において，CS内の最大温度差，また冷却速度及び入口と出口の温度差に対するヘリウムの質量流量の影響を調査した。その結果，JT-60SAクールダウン試験において，CSは常温から運転温度まで安全に冷却されたことが示された。また，EFコイルとCSの質量流量の分配操作を評価するための，CSにおける入口と出口の温度差と冷却速度の質量流量依存性が示された。